Una estructura laminada multicapas y método de fabricación.

Un método para construir una estructura laminada multicapas, que comprende las etapas de:

a. proporcionar un marco de laminación, en donde el marco incluye una primera superficie de marco, una segunda superficie de marco y una superficie de marco lateral externa que interconecta la primera y segunda superficies definiendo un grosor de marco, en donde además el marco incluye una superficie de marco lateral interna que se proyecta hacia la segunda superficie de marco desde la primera superficie de marco al menos a través de una porción del grosor del marco definiendo un primer bolsillo de marco y un primer perfil de pared lateral de bolsillo de marco;

b. proporcionar una primera capa que incluye una porción de superficie superior de primera capa, porción de superficie inferior de primera capa, y una porción de superficie lateral de primera capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la primera capa tiene una longitud de primera capa y anchura de primera capa adaptadas para ajustarse dentro del primer bolsillo de marco;

c. proporcionar una segunda capa que incluye una porción de superficie superior de segunda capa, porción de superficie inferior de segunda capa, y una porción de superficie lateral de segunda capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la segunda capa incluye un polímero fluible activado por energía y en donde además la segunda capa tiene una longitud de segunda capa, una anchura de segunda capa, y un grosor de segunda capa de tal modo que puede fluir al menos parcialmente hacia, y llenar al menos una porción de, un primer espacio entre la superficie lateral interna del marco y la porción de superficie lateral de la primera capa;

d. introducir la primera capa en el primer bolsillo;

e. colocar la porción de superficie inferior de la segunda capa al menos parcialmente en comunicación con la porción de superficie superior de la primera capa creando un apilamiento multicapas;

f. aplicar la fuente de energía al marco de laminación, el apilamiento multicapas, o ambos, causando que el polímero fluible activado por energía se una a la primera capa y fluya al menos parcialmente hacia el primer espacio entre la porción de superficie lateral de la primera capa y la superficie de marco lateral interna creando un reborde con una anchura de reborde y una profundidad de reborde, estando la profundidad de reborde definida por una profundidad de la superficie de marco lateral interna;

g. dejar que el polímero fluible activado por energía se solidifique al menos parcialmente, formando la estructura laminada multicapas; y

h. separar la estructura laminada multicapas del marco de laminación.

Una estructura laminada multicapas y método de fabricación Esta invención se hizo con el apoyo del gobierno de EE.UU. bajo el contrato DE-FC36-07G017054 concedido por el Departamento de Energía. El gobierno de EE.UU. tiene ciertos derechos en esta invención.

Campo de la invención La presente invención se refiere a una estructura laminada multicapas y método de fabricación, más particularmente a un método para construir la estructura laminada multicapas utilizando un marco de laminado y al menos un polímero fluible activado por energía.

Antecedentes Los intentos para mejorar la fabricación de estructuras laminadas multicapas son un esfuerzo en desarrollo. Se cree que un problema asociado con la fabricación de estructuras laminadas multicapas es la capacidad de fabricar una pieza con características dimensionales/geométricas consistentes (p.ej. longitud, anchura, grosor, perfiles) . Otro problema pueden ser ineficiencias de fabricación, tales como tasas de restos altas, tiempos de ciclo cortos, y/o la necesidad de operaciones secundarias (p.ej. operaciones secundarias de recorte o molienda) . Una razón potencial para tales problemas puede ser debida a las tolerancias dimensionales/geométricas de cada capa individual que constituye las estructuras laminadas multicapas. Otra razón potencial para tales problemas puede ser debida a la disparidad en las propiedades materiales de las capas (p.ej. expansión/contracción térmicas) y el efecto que tienen estas propiedades durante el proceso de laminación. Los problemas con la colocación, sujeción o anidado de las capas individuales también pueden ser un problema. Aún puede introducirse otro problema adicional debido a inconsistencias en el propio proceso de laminación (p.ej. aplicación de energía, aplicación de vacío, etc.) .

Entre la bibliografía que se refiere a esta tecnología se incluyen los siguientes documentos de patente: US5197243A; EP850794B1; WO2007149969A2; US5733382A; EP958616A2; US5578142A; WO2007062633A2; EP1057606B2; WO2008025561A1; EP857116B1; PCT/US09/42496; PCT/US09/42507; PCT/US09/42492; PCT/US09/42523; y PCT/US09/42522.

Compendio de la invención La presente invención está dirigida a una estructura laminada multicapas y método de fabricación, más particularmente a un método para construir la estructura laminada multicapas utilizando un marco de laminado y al menos un polímero fluible activado por energía, y en una realización preferida a una estructura laminada multicapas que sirve como un montaje intermedio de un dispositivo fotovoltaico. La invención aborda uno o más de los asuntos/problemas discutidos anteriormente.

Por consiguiente, conforme a un aspecto de la presente invención, se contempla un método para construir una estructura laminada multicapas, que incluye al menos alguna de las etapas de: a. proporcionar un marco de laminación, en donde el marco incluye una primera superficie de marco, una segunda superficie de marco y una superficie de marco lateral externa que interconecta la primera y segunda superficies definiendo un grosor de marco, en donde además el marco incluye una superficie de marco lateral interna que se proyecta hacia la segunda superficie de marco desde la primera superficie de marco al menos a través de una porción del grosor del marco definiendo un primer bolsillo de marco y un perfil de pared lateral de primer bolsillo de marco; b. proporcionar una primera capa que incluye una porción de superficie superior de primera capa, porción de superficie inferior de primera capa, y una porción de superficie lateral de primera capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la primera capa tiene una longitud de primera capa y anchura de primera capa adaptadas para ajustarse dentro del primer bolsillo de marco; c. proporcionar una segunda capa que incluye una porción de superficie superior de segunda capa, porción de superficie inferior de segunda capa, y una porción de superficie lateral de segunda capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la segunda capa incluye un polímero fluible activado por energía y en donde además la segunda capa tiene una longitud de segunda capa, una anchura de segunda capa, y un grosor de segunda capa de tal modo que el polímero puede fluir al menos parcialmente hacia, y llenar al menos una porción de, un primer espacio entre la superficie lateral interna del marco y la porción de superficie lateral de la primera capa; d. proporcionar una fuente de energía; e. introducir la primera capa en el primer bolsillo; f. colocar la porción de superficie inferior de la segunda capa al menos parcialmente en comunicación con la porción de superficie superior de la primera capa creando un apilamiento multicapas; g. aplicar la fuente de energía al marco de laminación, el apilamiento multicapas, o ambos, causando que el polímero fluible activado por energía se una a la primera capa y fluya al menos parcialmente hacia el primer espacio entre la porción de superficie lateral de la primera capa y la superficie de marco lateral interna creando un reborde con una anchura de reborde y una profundidad de reborde, profundidad de reborde definida por una profundidad de la superficie de marco lateral interna; h. dejar que el polímero fluible activado por energía se solidifique al menos parcialmente, formando la estructura laminada multicapas; y i. separar la estructura laminada multicapas del marco de laminación.

La invención puede ser caracterizada además por una o cualquier combinación de los rasgos descritos en la presente memoria, tales como: El método expuesto anteriormente, que incluye además uno o más de las siguientes

etapas: (1) proporcionar una tercera capa que incluye una porción de superficie superior de tercera capa, porción de superficie inferior de tercera capa, y una porción de superficie lateral de tercera capa interpuesta entre las porciones superior e inferior; y colocar la tercera capa en comunicación al menos parcial con la porción de superficie superior de la segunda capa o con la porción de superficie inferior de la segunda capa; en donde estas etapas ocurren antes de la etapa g anterior; (2) la tercera capa tiene una longitud de tercera capa y una anchura de tercera capa menor que la del primer bolsillo; causar que el polímero fluible activado por energía se una a la tercera capa y fluya al menos parcialmente hacia un tercer espacio entre la porción de superficie lateral de la tercera capa y la superficie de marco lateral interna creando el reborde que es coextensivo con el de la etapa g anterior; (3) la tercera capa tiene una longitud de tercera capa y anchura de tercera capa mayor que la del primer bolsillo; (4) el perfil de la pared lateral del primer bolsillo de marco se estrecha hacia dentro en al menos un ángulo de 1, 5º sobre al menos una porción de la pared lateral del primer bolsillo de marco según progresa hacia la segunda superficie de marco; (5) una longitud de primer bolsillo y una anchura de primer bolsillo del primer bolsillo de marco es no más que 10, 0 mm más grande que la longitud de la primera capa, la anchura de la primera capa, o ambas; La longitud de la segunda capa, la anchura de la segunda capa, o ambas no es más que 10, 0 mm más grande que la de la primera capa; (6) proporcionar un segundo bolsillo de marco que incluye un perfil de pared lateral de segundo bolsillo de marco; (7) el segundo bolsillo de marco incluye al menos una sección de marco insertable; (8) la primera capa comprende una placa de vidrio; (9) la tercera capa comprende un montaje de célula fotovoltaica; (10) el marco de laminación incluye al menos un bolsillo contenedor adaptado para encajar con al menos una porción del montaje de célula fotovoltaica;

(11) la superficie de marco lateral interna que se proyecta hacia la superficie del segundo marco desde la superficie del primer marco lo hace a través de todo el grosor del marco; (12) proporcionar una pluralidad de capas adicionales que forman el apilamiento multicapas y colocar la pluralidad de capas adicionales en comunicación al menos parcial con una capa adyacente, en donde estas etapas ocurren antes de la etapa g anterior; (13) proporcionar al menos un bolsillo de marco adicional que incluye un perfil de pared lateral de bolsillo de marco; (14) cada bolsillo de marco incluye al menos una capa del apilamiento multicapas; proporcionar una fuente de vacío y colocar el marco de laminación junto con el apilamiento multicapas bajo un vacío; (15) el apilamiento multicapas incluye al menos una capa de vidrio, una capa de montaje de célula fotovoltaica, o una capa de lámina soporte; (16) la segunda capa tiene una longitud de segunda capa, una anchura de segunda capa, y un grosor de segunda capa tales que puede fluir hacia, y llenar el primer espacio entre,... [Seguir leyendo]

1. Un método para construir una estructura laminada multicapas, que comprende las etapas de:

a. proporcionar un marco de laminación, en donde el marco incluye una primera superficie de marco, una segunda superficie de marco y una superficie de marco lateral externa que interconecta la primera y segunda superficies definiendo un grosor de marco, en donde además el marco incluye una superficie de marco lateral interna que se proyecta hacia la segunda superficie de marco desde la primera superficie de marco al menos a través de una porción del grosor del marco definiendo un primer bolsillo de marco y un primer perfil de pared lateral de bolsillo de marco;

b. proporcionar una primera capa que incluye una porción de superficie superior de primera capa, porción de superficie inferior de primera capa, y una porción de superficie lateral de primera capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la primera capa tiene una longitud de primera capa y anchura de primera capa adaptadas para ajustarse dentro del primer bolsillo de marco;

c. proporcionar una segunda capa que incluye una porción de superficie superior de segunda capa, porción de superficie inferior de segunda capa, y una porción de superficie lateral de segunda capa interconectada entre las porciones superior e inferior, en donde la segunda capa incluye un polímero fluible activado por energía y en donde además la segunda capa tiene una longitud de segunda capa, una anchura de segunda capa, y un grosor de segunda capa de tal modo que puede fluir al menos parcialmente hacia, y llenar al menos una porción de, un primer espacio entre la superficie lateral interna del marco y la porción de superficie lateral de la primera capa;

d. introducir la primera capa en el primer bolsillo;

e. colocar la porción de superficie inferior de la segunda capa al menos parcialmente en comunicación con la porción de superficie superior de la primera capa creando un apilamiento multicapas;

f. aplicar la fuente de energía al marco de laminación, el apilamiento multicapas, o ambos, causando que el polímero fluible activado por energía se una a la primera capa y fluya al menos parcialmente hacia el primer espacio entre la porción de superficie lateral de la primera capa y la superficie de marco lateral interna creando un reborde con una anchura de reborde y una profundidad de reborde, estando la profundidad de reborde definida por una profundidad de la superficie de marco lateral interna;

g. dejar que el polímero fluible activado por energía se solidifique al menos parcialmente, formando la estructura laminada multicapas; y

h. separar la estructura laminada multicapas del marco de laminación.

2. El método según la reivindicación 1, que incluye las etapas de:

proporcionar una tercera capa que incluye una porción de superficie superior de tercera capa, porción de superficie inferior de tercera capa, y una porción de superficie lateral de tercera capa interpuesta entre las porciones superior e inferior; y colocar la tercera capa en comunicación al menos parcial con la porción de superficie superior de la segunda capa o con la porción de superficie inferior de la segunda capa;

en donde estas etapas ocurren antes de la etapa f de la reivindicación 1.

3. El método según la reivindicación 2, en donde la tercera capa tiene una longitud de tercera capa y anchura de tercera capa menores que la del primer bolsillo.

4. El método según las reivindicaciones 2 o 3, que incluye causar que el polímero fluible activado por energía se una a la tercera capa y fluya al menos parcialmente hacia un tercer espacio entre la porción de superficie lateral de la tercera capa y la superficie de marco lateral interna creando el reborde que es coextensivo con el de la etapa g de la reivindicación 1.

5. El método según las reivindicaciones 2, 3, o 4, en donde la tercera capa tiene una longitud de tercera capa y anchura de tercera capa mayores que la del primer bolsillo.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el perfil de la pared lateral del primer bolsillo de marco se estrecha hacia dentro en al menos un ángulo de 1, 5º sobre al menos una porción de la pared lateral del primer bolsillo de marco según progresa hacia la segunda superficie de marco.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde una longitud de primer bolsillo, una anchura de primer bolsillo, o ambas del primer bolsillo de marco es no más que 10, 0 mm más grande que la longitud

de la primera capa, la anchura de la primera capa, o ambas, y la longitud de la segunda capa, la anchura de la segunda capa, o ambas es no más que 10, 0 mm más grande que la de la primera capa.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye la etapa de:

proporcionar un segundo bolsillo de marco que incluye un perfil de pared lateral de segundo bolsillo de marco; 5 y en donde el segundo bolsillo de marco incluye al menos una sección de marco insertable.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera capa comprende una placa de vidrio y la tercera capa comprende un montaje de célula fotovoltaica.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la superficie de marco lateral interna

que se proyecta hacia la segunda superficie de marco desde la primera superficie de marco lo hace a través de todo 10 el grosor del marco.

11. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye las etapas de proporcionar una pluralidad de capas adicionales que forman el apilamiento multicapas y colocar la pluralidad de capas adicionales en comunicación al menos parcial con una capa adyacente, en donde estas etapas ocurren antes de la etapa g de la reivindicación 1.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye la etapa de:

proporcionar al menos un bolsillo de marco adicional que incluye un perfil de pared lateral de bolsillo de marco;

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye las etapas de:

proporcionar una fuente de vacío y colocar el marco de laminación junto con el apilamiento multicapas bajo un 20 vacío;

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda capa tiene una longitud de segunda capa, una anchura de segunda capa, y un grosor de segunda capa de tal modo que puede fluir hacia, y llenar el primero espacio entre, la superficie de marco lateral interna y la porción de superficie lateral de la primera capa.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el marco es integral en una estructura con una pluralidad de marcos idénticos y se proporcionan múltiples primera y segunda capas y terceras capas opcionales de tal modo que se producen estructuras laminadas multicapas simultáneamente.